各种通信协议[1]

SIP、MGCP、H.323、H.248、TCP/IP、PPPoE等等各种通信协议

什么是sip协议?

SIP（Session Initiation Protocol）是由IETF定义，基于IP的一个应用层控制协议。由于SIP 是基于纯文本的信令协议，可以管理不同接入网络上的会晤等。会晤可以是终端设备之间任何类型的通信，如视频会晤、既时信息处理或协作会晤。该协议不会定义或限制可使用的业务，传输、服务质量、计费、安全性等问题都由基本核心网络和其它协议处理。SIP得到了微软、AOL、等厂商及IETF和3GPP等标准制定机构的大力支持。支持SIP的网络将提供一个网桥，以扩展向互联网和无线网络的各种设备提供融合业务能力。这将允许运营商为其移动用户提供大量的信息处理业务，通过SMS互通能力与固定用户和2G无线用户交互。SIP也是在UMTS3GPP R5/R6版本中使用的信令协议，因此可以保护运营商目前的投资而及具技术优势和商业价值。

SIP的技术优势

*独立于接入：SIP可用于建立与任何类型的接入网络的会晤，同时还使运营商能够使用其它协议。

*会晤和业务独立：SIP不限制或定义可以建立的会晤类型，使多种媒体类型的多个会晤可以在终端设备之间进行交换。

*协议融合：SIP可以在无线分组交换域中提供所有业务的融合协议。

什么是h.323协议?

H.323是一套在分组网上提供实时音频、视频和数据通信的标准，是ITU-T制订的在各种网络上提供多媒体通信的系列协议H.32x的一部分。H.323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议。采用H.323协议，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作，用户不必考虑兼容性问题。该协议为商业和个人用户基于LAN、MAN的多媒体产品协同开发奠定了基础。

什么是RTP协议?

实时传输协议（RTP）是一个Internet协议标准，它描述了程序管理多媒体数据实时传输的方式。最初在Internet工程任务组（IETF）的请求注解（RFC）1869中对RTP协议进行了描述，RTP由IETF的音视频传输工作组设计，它支持多个地域上分布的参与者的视频会议。RTP普遍应用于Internet的电话应用中。RTP本身并不保证多媒体数据的实时传输（因为这取决于网络特性），但是，当数据尽最大努力到达后它将提供必要的方法来管理这些数据。

RTP与控制协议（RTCP）配合工作，RTCP使得大的组播网络能够监视数据传输。监视能使接收器侦测到任何的包丢失，还可以补偿任何的延迟抖动。两个协议都独立于下面的传输层和网络层协议。RTP头中的信息将告诉接收器如何重建数据，并描述了比特流失如何打包的。通常，RTP工作于用户数据报协议（UDP）之上，但它也能使用其他的传输协议。会话发起协议（SIP）和H.232都使用RTP。

什么是udp协议?

UDP协议是英文UserDatagramProtocol的缩写，即用户数据报协议，主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天，UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

与我们所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。

UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包

含具体的传输数据。

0UDP报头

UDP报头由4个域组成，其中每个域各占用2个字节，具体如下：

源端口号；目标端口号；数据报长度；校验值

UDP协议使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道。UDP和TCP协议正是采用这一机制实现对同一时刻内多项应用同时发送和接收数据的支持。数据发送一方（可以是客户端或服务器端）将UDP数据报通过源端口发送出去，而数据接收一方则通过目标端口接收数据。有的网络应用只能使用预先为其预留或注册的静态端口；而另外一些网络应用则可以使用未被注册的动态端口。因为UDP报头使用两个字节存放端口号，所以端口号的有效范围是从0到65535。一般来说，大于49151的端口号都代表动态端口。

数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总的字节数。因为报头的长度是固定的，所以该域主要被用来计算可变长度的数据部分（又称为数据负载）。数据报的最大长度根据操作环境的不同而各异。从理论上说，包含报头在内的数据报的最大长度为65535字节。不过，一些实际应用往往会限制数据报的大小，有时会降低到8192字节。

UDP协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在数据发送方通过特殊的算法计算得出，在传递到接收方之后，还需要再重新计算。如果某个数据报在传输过程中被第三方篡改或者由于线路噪音等原因受到损坏，发送和接收方的校验计算值将不会相符，由此UDP协议可以检测是否出错。这与TCP协议是不同的，后者要求必须具有校验值。

UDP vs TCP

UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。TCP协议中包含了专门的传递保证机制，当数据接收方收到发送方传来的信息时，会自动向发送方发出确认消息；发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息，否则将一直等待直到收到确认信息为止。

与TCP不同，UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示。因此，通常人们把UDP协议称为不可靠的传输协议。

相对于TCP协议，UDP协议的另外一个不同之处在于如何接收突法性的多个数据报。不同于TCP，UDP并不能确保数据的发送和接收顺序。例如，一个位于客户端的应用程序向服务器发出了以下4个数据报

D1；D22；D333；D4444

但是UDP有可能按照以下顺序将所接收的数据提交到服务端的应用：

D333；D1；D4444；D22

事实上，UDP协议的这种乱序性基本上很少出现，通常只会在网络非常拥挤的情况下才有可能发生。

UDP协议的应用

也许有的读者会问，既然UDP是一种不可靠的网络协议，那么还有什么使用价值或必要呢？其实不然，在有些情况下UDP协议可能会变得非常有用。因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能，但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。

关于UDP协议的最早规范是RFC768，1980年发布。尽管时间已经很长，但是UDP协议仍然继续在主流应用中发挥着作用。包括视频电话会议系统在内的许多应用都证明了UDP协议的存在价值。因为相对于可靠性来说，这些应用更加注重实际性能，所以为了获得更好的使用效果（例如，更高的画面帧刷新速率）往往可以牺牲一定的可靠性（例如，会

面质量）。这就是UDP和TCP两种协议的权衡之处。根据不同的环境和特点，两种传输协议都将在今后的网络世界中发挥更加重要的作用

什么是TCP/IP协议?

TCP/IP协议集确立了Internet的技术基础。TCP/IP的发展始于美国DOD（国防部）方案。IAB（Internet架构委员会）的下属工作组IETF（Internet工程任务组）研发了其中多数协议。IAB最初由美国政府发起，如今转变为公开而自治的机构。IAB协同研究和开发TCP/IP协议集的底层结构，并引导着Internet的发展。TCP/IP协议集记录在请求注解（RFC）文件中，RFC文件均由IETF委员会起草、讨论、传阅及核准。所有这些文件都是公开且免费的，且能在IETF网站上列出的参考文献中找到。

TCP/IP协议覆盖了OSI网络结构七层模型中的六层，并支持从交换（第二层）诸如多协议标记交换，到应用程序诸如邮件服务方面的功能。TCP/IP的核心功能是寻址和路由选择（网络层的IP/IPV6）以及传输控制（传输层的TCP、UDP）。

什么是PPPOE协议?

英文原义：Point to Point Protocol over Ethernet；中文释义：以太网上的点对点协议注解：简单地说，就是将以太网和PPP协议结合后的协议，目前广泛应用在ADSL 接入方式中。通过PPPoE技术和宽带调制解调器（比如ADSL Modem）我们就可以实现高速宽带网的个人身份验证访问，为每个用户创建虚拟拨号连接，这样就可以高速连接到Internet。

应用：在Windows XP中，自带了PPPoE协议的虚拟拨号工具，具体的创建方法如下：首先，打开“网络连接”；接着单击窗口左侧“网络任务”下的“创建一个新的连接”打开“新建连接向导”，单击“下一步”；在网络连接类型中选择“连接到Internet”，单击“下一步”；然后在出现的窗口中选择“手动设置我的连接”，单击“下一步”；在Internet连接窗口中选择“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”，单击“下一步”；输入ISP名称，比如“ADSL”，单击“下一步”；依次输入用户名、密码、确认密码，单击“下一步”；最后，单击“完成”即可。

什么是DISCARD协议?

英文原义：Discard Protocol；中文释义：抛弃协议

它的作用就是接收到什么抛弃什么，它对调试网络状态的一定的用处。基于TCP的抛弃服务，如果服务器实现了抛弃协议，服务器就会在TCP端口9检测抛弃协议请求，在建立连接后并检测到请求后，就直接把接收到的数据直接抛弃，直到用户中断连接。而基于UDP协议的抛弃服务和基于TCP差不多，检测的端口是UDP端口9，功能也一样。

什么是NetBIOS协议?

英文原义：NetBIOS Services Protocols

中文释义：（RFC-1001，1002）网络基本输入/输出系统协议

注解：该协议是由IBM公司开发，主要用于数十台计算机的小型局域网。NetBIOS协议是一种在局域网上的程序可以使用的应用程序编程接口（API），为程序提供了请求低级服务的统一的命令集，作用是为了给局域网提供网络以及其他特殊功能，几乎所有的局域网都是在NetBIOS协议的基础上工作的。

应用：在Windows操作系统中，默认情况下在安装TCP/IP协议后会自动安装NetBIOS。比如在Windows 2000/XP中，当选择“自动获得IP”后会启用DHCP服务器，从该服务器使用NetBIOS设置；如果使用静态IP地址或DHCP服务器不提供NetBIOS设置，则启用TCP/IP上的NetBIOS。具体的设置方法如下：首先打开“控制面板”，双击“网络连接”图标，打开本地连接属性。接着，在属性窗口的“常规”选项卡中选择“Internet协议（TCP/IP）”，单击“属性”按钮。然后在打开的窗口中，单击“高级”按钮；在“高级TCP/IP设置”窗

口中选择“WINS”选项卡，在“NetBIOS设置”区域中就可以相应的NetBIOS设置。

什么是IPX/SPX协议?

英文原义：IPX/SPX；中文释义：IPX/SPX协议即IPX与SPX协议的组合它是Novell公司为了适应网络的发展而开发的通信协议，具有很强的适应性，安装方便，同时还具有路由功能，可以实现多网段间的通信。其中，IPX协议负责数据包的传送；SPX负责数据包传输的完整性。在微软的NT操作系统中，一般使用NWLink IPX/SPX兼容协议和NWLink NetBIOX两种IPX/SPX的兼容协议，即NWLink协议，该兼容协议继承了IPX/SPX协议的优点，更适应Windows的网络环境。IPX/SPX协议一般可以应用于大型网络（比如Novell）和局域网游戏环境中（比如反恐精英、星际争霸）。不过，如果不是在Novell 网络环境中，一般不使用IPX/SPX协议，而是使用IPX/SPX兼容协议，尤其是在Windows 9x/2000组成的对等网中。

MGCP：媒体网关控制协议：（MGCP：Media Gateway Control Protocol）

媒体网关控制协议MGCP是一种VOIP协议，应用于多媒体网关单元之间。多媒体网关由包含“智能”呼叫控制的呼叫代理和包含媒体功能的媒体网关组成，其中的媒体功能诸如由TDM语音到VOIP的转化。

媒体网关包括终点，即呼叫代理能够对之进行创建、修改和删除连接等操作，从而实现建立和控制与其它多媒体终点的媒体会话过程。媒体网关是一种提供电话电路上的视频信号与因特网或其它网络数据包之间的转换的网络单元。呼叫代理通知终点检查特定事件并生成信号。终点自动地通告呼叫代理其服务状态下的变化。此外，呼叫代理还可以核查终点及终点连接。

MGCP采用的是呼叫控制结构，其中的“智能”呼叫控制处于网关外部，并由呼叫代理操作。MGCP规定呼叫代理彼此之间需要采用同步方式发送命令和响应给网关，但其并没有为同步呼叫代理设置专门的机制。从本质上来看，MGCP是一种主从协议，由网关去执行呼叫代理发送的命令。

MGCP采用的连接模式其基本构架是终点和连接。终点是原始资料和/或数据槽，它们可以是实际存在的也可以是虚拟的。实际终点的创建需要安装相应硬件设备，而虚拟终点的创建可由软件完成。连接可以是点对点方式也可以是多点方式。点对点连接即两终点之间的连接，实现终点间的数据传送。一旦两终点间这样的连接建立起来，那么终点间就开始数据的传输。多点连接的建立是通过连接终点和多点会话而实现的。连接的建立可以在各种承载网络上进行。

在MGCP模式中，网关主要负责音频信号转换功能，呼叫代理主要处理呼叫信令和呼叫处理功能。因此，呼叫代理实现了H.323标准信令层并使其本身充当了H.323关守或H.323体系的一个或多个H.323终点。

协议结构

MGCP是一种基于文本的协议。其中事务的进行由一条命令和强制响应完成。下面提供了8种命令：

MGC—> MG CreateConnection：创建两个终点间的连接；通过SDP规定参与终点的接收容量。

MGC—> MG ModifyConnection：更改连接的属性；与CreateConnection命令具有相同的参数。

MGC <—> MG DeleteConnection：终止连接，并在执行连接的过程中收集统计。

MGC —> MG NotificationRequest：请求媒体网关用以发送关于终点指定事件的发生通知。

MGC <—MG Notify：一旦观察到事件发生，就通知媒体网关控制器。

MGC —> MG AuditEndpoint：决定终点状态。

MGC —> MG AuditConnection：检索与连接相关的参数。

MGC <—MG RestartInProgress：信号（指单个终点或终点组）将被带进或带出服务。移动流媒体技术与协议

实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输的定义很广泛，主要是指通过网络传送媒体（如视频、音频）的技术总称。

流式传输分为顺序流式传输和实时流式传输。

顺序流式传输采用顺序下载方式，在下载文件的同时用户可观看在线节目，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的部分，这种方式不像实时流式传输那样，可以在传输期间根据用户连接的速度进行调整。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频节目，如讲座、演说和演示等，它也不支持现场广播。严格地说，它是一种点播技术。

实时流式传输可保证媒体信号带宽与网络连接匹配，可实时观看节目。实时流与HTTP 流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送的，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可对观看内容进行快进或后退。理论上，实时流一经播放就不可停止，但可进行周期暂停。

流式传输模式一般会使用RTP/UDP、RTSP/TCP两种通信协议与A/V（Audio/Video）Server建立联系，将服务器的输出重定向到一个运行A/VPlayer程序所在客户机的目的地址。移动流媒体的传输协议

一是实时传输协议RTP、RTCP。

RTP（Real－timeTransportProtocol）是在Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议，工作于一对一或一对多的传输情况，可提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP传送数据，也可在TCP或A TM协议上工作。当应用程序开始一个RTP会话时，会使用两个端口，一个给RTP，一个给RTCP。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制服务，而是依靠RTCP提供这些服务。通常RTP算法并不作为一个独立的网络层实现，而是作为应用程序代码的一部分。

RTCP（Real－timeTransportControlPro tocol）与RTP共同提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，参与者周期性地传送RTCP包，这些包中含有已发送数据包的数量、丢失数据包的数量等统计数据，服务器可根据这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。RTP与RTCP的配合使用可有效地进行反馈，从而减小开销、提高传输效率，非常适合传送网上的实时数据。

二是实时流协议RTSP。

实时流协议RTSP（Real－timeStreamingProtocol）是由RealNetworks、Netscape共同提出的一种协议，它定义了如何使一对多应用程序有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP 在体系结构上位于RTP、RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。与HTTP相比，RTP传送的是多媒体数据，而HTTP传送HTML。在使用RTSP时，客户机和服务器均可发出请求，也就是说RTSP可双向服务，而HTTP的请求是由客户机发出的，服务器进行响应。三是资源预订协议RSVP。

音视频数据流对网络的延时比数据业务更敏感，如何在网络中传输高质量的音视频信息，除了带宽要求之外，还需其它条件。RSVP（ResourceReservationProtocol）是一种正在开发的Internet资源预订协议，它通过采取预留一部分网络资源（带宽）的措施，在一定程度上为流媒体传输提供QoS。某些试验性系统，如网络视频会议工具vic就集成了RSVP。

3GPPUMTS视频媒体编解码技术规范是ITU－TH.263profile0level10，也是PSS必须使用的视频解码器。此外，PSS还应该支持H.263Profile3Level10解码器和MPEG－

4VisualSimpleProfileLevel0解码器，在实际应用中，两个视频解码器可选。最近提出的H.264标准也引起了业界的广泛关注，3GPPPSSR6在积极考虑将其纳入规范。

媒体网关控制协议H248

定义

H．248协议是2000年由ITU-T第16工作组提出的媒体网关控制协议，它是在早期的MGCP协议基础上改进而成。H.248／MeGaCo协议是用于连接MGC与MG的网关控制协议，应用于媒体网关与软交换之间及软交换与H．248／MeGaCo终端之间，是软交换应支持的重要协议。H.248协议定义的连接模型包括终端(termination)和上下文(context)两个主要概念。终端是MG中的逻辑实体，能发送和接收一种或多种媒体，在任何时候，一个终端属于且只能属于一个上下文，可以表示时隙、模拟线和RTP(real time protocol)流等。终端类型主要有半永久性终端(TDM信道或模拟线等)和临时性终端(如RTP流，用于承载语音、数据和视频信号或各种混合信号)。用属性、事件、信号、统计表示终端特性，为了解决屏蔽终端多样性问题，在协议中引入了包(package)概念，将终端的各种特性参数组合成包。一个上下文是一些终端间的联系，它描述终端之间的拓扑关系及媒体混合／交换的参数。朗讯公司(Lucent)在MGCP协议中首次提出context概念，使协议具有更好的灵活性和可扩展性，H.248／MeGaCo协议延用了这个概念，它可用Add命令创建，用Subtract或Move命令删除。

主要功能

H.248协议是由MGC控制MG的协议，也称MeGaCo。H.248中引入了cnntext概念，增加了许多package的定义，从而将MGCP大大推进一步。可以说H.248建议已取代MGCP，成为MGC与MG之间的协议标准。

将网关分解成MG和MGC是研制大型电信级IP电话网关的需要。MGC的功能是：(l)处理与网守间的H.225 RAS消息；(2)处理No．7信令(可选)；(3)处理H．323信令(可选)。MG的功能是：(l)IP网的终结点接口；(2)电路交换网终结点接口；(3)处理H．323信令(在某类分解中)；(4)处理带有RAS(registeration admission status)功能的电路交换信令(在某类分解中)；(5)处理媒体流。

协议消息及命令

消息是协议发送的信息单元，一个消息包含一个消息头和版本号，消息头包含发送者的ID。消息中的事务彼此无关，可以独立处理。协议消息的编码格式为文本格式和二进制格式。MGC必须支持这两种格式，MG可以支持其中任一种格式。当MG发起呼叫时，MGC 建立一个新的上下文，并使用Add命令将R7rP流和模拟线这两个终端分别添加到上下文中，当MG结束呼叫后，MGC使用Subtract命令将终端从上下文中删除，释放资源。用Modify命令可以修改终端的属性和信号参数。H.248还定义了：(l)Move命令，将一个终端从一个上下文移到另一个上下文；(2)AuditV alue命令，返回终端特性的当前状态；

(3)AuditCapabilities命令，返回终端特性的能力集；(4)Notify命令，允许MG将检测到的事件通知MGC；(5)ServiceChange命令，允许MG通知MGC一个或多个终端将要脱离或加入业务，也可以用于MG注册到MGC表示可用性，以及MGC的挂起和MGC的主、备转换通知等。

H．248与MGCP在协议概念和结构上有很多相似之处，但也有不同。H.248／MeGaCo 协议简单、功能强大，且扩展性很好，允许在呼叫控制层建立多个分区网关；MGCP是H．248／MeGaCo以前的版本，它的灵活性和扩展性不如H.248／MeGaCo。H．248支持多媒体，MGCP不支持多媒体。应用于多方会议时，H.248比MGCP容易实现。MGCP基于UDP 传输，H.248基于传输控制协议(TCP)、UDP等。H.248的消息编码基于文本和二进制，MGCP 的消息编码基于文本。